滑移线理论及应用
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第8章 滑移线理论及应用§8. 1 平面应变问题和滑移线场滑移线理论是二十世纪20年代至40年代间,人们对金属塑性变形过程中,光滑试样表面出现 “滑移带”现象经过力学分析,而逐步形成的一种图形绘制与数值计算相结合的求解平面塑性流动问题变形力学问题的理论方法。
这里所谓“滑移线”是一个纯力学概念,它是塑性变形区内,最大剪切应力max (τ)等于材料屈服切应力(k )的轨迹线。
对于平面塑性流动问题,由于某一方向上的位移分量为零(设du Z =0),故只有三个应变分量(x d ε、y d ε、xy d γ),也称平面应变问题。
根据塑性流动法则,可知p m y x Z -==+==σσσσσ2/)(2 (8-1)式中,m σ为平均应力;p 称为静水压力。
根据塑性变形增量理论,平面塑性流动问题独立的应力分量也只有三个(x σ、y σ、xy τ)(见图8-1a ),于是平面应变问题的最大切应力为:2231max ]2/)[(2/)(xy y x τσσσστ+-=-= (8-2)可见,这是一个以max τ为半径的圆方程,这个圆便称为一点的应力状态的莫尔圆(见图8-1c )。
图中设x σ<y σ<0(即均为压应力,因塑性加工中多半以压应力为主)。
值得注意的是绘制莫尔圆时,习惯上规定:使体素顺时针旋转的切应力为正,反之为负。
因此图8-1c 中的yx τ为正值;而xy τ取负值。
根据平面流动的塑性条件,k =max τ(对Tresca 塑性条件2/T k σ=;对Mises 塑性条件3/T k σ=.于是,由图8-1(C)的几何关系可知,有 Φ--=2sin k p x σΦ+-=2sin k p y σ (8-3)Φ=2cos k xy τ式中,)2/)((y x m p σσσ+-=-=——静水压力Φ——定义为最大切应力)(max k =τ方向与坐标轴Ox 的夹角。
通常规定为Ox 轴正向为起始轴逆时针旋转构成的倾角Φ为正,顺时针旋转构成的倾角Φ为负(图8-1中所示Φ均为正)。
滑移线名词解释滑移线是指在流体力学中,流体流动时,流体中的某一点随着时间的推移而发生位置变化的线。
这个概念在飞行器设计中非常重要,因为滑移线可以用来描述飞行器的稳定性和控制性能。
在本文中,我们将详细解释滑移线的概念、特性和应用。
一、滑移线的概念滑移线是在流体力学中用来描述流体流动的一种线。
在飞行器设计中,滑移线通常指飞行器中心重心和气动中心之间的一条线。
当飞行器受到外界扰动时,它会发生滑移和偏航运动,滑移线的位置和方向可以用来描述飞行器的运动状态。
二、滑移线的特性1. 滑移线的位置滑移线的位置取决于飞行器的气动特性和重心位置。
在大多数情况下,滑移线位于飞行器的重心前方,因为气动中心通常在重心前面。
滑移线的位置可以通过实验和计算得出,对于不同的飞行器来说,滑移线的位置也不同。
2. 滑移线的方向滑移线的方向取决于飞行器的气动特性和机翼的布局。
在大多数情况下,滑移线与机翼的平面垂直,因为机翼产生的升力和阻力一般都在机翼平面内。
然而,对于某些机翼布局不规则的飞行器,滑移线的方向可能会产生变化。
3. 滑移线的稳定性滑移线的稳定性是指飞行器在受到外界扰动时,滑移线的位置和方向是否会发生变化。
在理想情况下,飞行器应该具有稳定的滑移线,即受到扰动时滑移线的位置和方向不会发生明显变化。
如果滑移线不稳定,飞行器就会变得难以控制,甚至容易失控。
三、滑移线的应用1. 飞行器稳定性分析滑移线可以用来分析飞行器的稳定性和控制性能。
通过测量飞行器的滑移线位置和方向,可以判断飞行器的稳定性是否良好,以及是否需要进行调整。
2. 飞行器控制设计滑移线还可以用来设计飞行器的控制系统。
通过控制飞行器的滑移线位置和方向,可以使飞行器保持稳定,避免发生滑移和偏航运动,从而提高飞行器的控制性能。
3. 飞行器改进设计滑移线还可以用来指导飞行器的改进设计。
通过分析飞行器的滑移线位置和方向,可以发现飞行器存在的问题和缺陷,从而提出改进措施,使飞行器更加稳定和安全。
滑移线名词解释
滑移线,是指在流体力学中,流体在经过物体表面时,流体粘性作用使得流体相对于物体表面发生滑移现象的那条分界线。
在滑移线之内,流体与物体表面有着高度的粘附性,而在滑移线之外,流体则呈现出无黏性的流动状态。
滑移线是流体力学中一个非常重要的概念,它的存在会对流体在物体表面的流动行为产生重要影响。
滑移线的位置是由流体粘性和物体表面的特性共同决定的。
在一些情况下,滑移线可能会出现在物体表面的外部,而在另一些情况下,则会出现在物体表面的内部。
对于具有不同表面特性的物体,它们的滑移线位置也会有所不同。
对于流体在滑移线内的行为,通常可以采用黏性流体模型进行描述。
在这种模型中,流体与物体表面的粘附作用被视为一个重要的力,而流体的粘性则被认为是流体速度梯度的函数。
在滑移线之外,流体则可以被视为一种无黏性流体,其流动状态可以用欧拉方程进行描述。
滑移线的存在会对流体在物体表面的流动行为产生重要影响。
对于一些具有微纳米表面结构的物体,由于其表面的特殊性质,流体的滑移线位置可能会发生变化,从而对流体流动的行为产生重要影响。
此外,在一些流体力学问题中,滑移线的位置也是一个非常重要的参数,例如在微管道中的流动问题中,滑移线位置的大小会对微管道中流体的流动行为产生重要影响。
总之,滑移线是流体力学中一个非常重要的概念,它的存在会对流体在物体表面的流动行为产生重要影响。
对于研究滑移线的位置和
大小,可以帮助我们更好地理解流体在物体表面的流动行为,并为设计一些新型的流体力学装置提供有力支持。
181第8章 滑移线理论及应用§8. 1 平面应变问题和滑移线场滑移线理论是二十世纪20年代至40年代间,人们对金属塑性变形过程中,光滑试样表面出现 “滑移带”现象经过力学分析,而逐步形成的一种图形绘制与数值计算相结合的求解平面塑性流动问题变形力学问题的理论方法。
这里所谓“滑移线”是一个纯力学概念,它是塑性变形区内,最大剪切应力max (τ)等于材料屈服切应力(k )的轨迹线。
对于平面塑性流动问题,由于某一方向上的位移分量为零(设du Z =0),故只有三个应变分量(x d ε、y d ε、xy d γ),也称平面应变问题。
根据塑性流动法则,可知p m y x Z -==+==σσσσσ2/)(2 (8-1)式中,m σ为平均应力;p 称为静水压力。
根据塑性变形增量理论,平面塑性流动问题独立的应力分量也只有三个(x σ、y σ、xy τ)(见图8-1a ),于是平面应变问题的最大切应力为:2231max ]2/)[(2/)(xyy x τσσσστ+-=-= (8-2) 可见,这是一个以max τ为半径的圆方程,这个圆便称为一点的应力状态的莫尔圆(见图8-1c )。
图中设x σ<y σ<0(即均为压应力,因塑性加工中多半以压应力为主)。
值得注意的是绘制莫尔圆时,习惯上规定:使体素顺时针旋转的切应力为正,反之为负。
因此图8-1c 中的yx τ为正值;而xy τ取负值。
根据平面流动的塑性条件,k =max τ(对Tresca 塑性条件2/T k σ=;对Mises 塑性条件3/T k σ=.于是,由图8-1(C)的几何关系可知,有 Φ--=2sin k p x σΦ+-=2sin k p y σ (8-3)Φ=2cos k xy τ式中,)2/)((y x m p σσσ+-=-=——静水压力182Φ——定义为最大切应力)(max k =τ方向与坐标轴Ox 的夹角。
通常规定为Ox 轴正向为起始轴逆时针旋转构成的倾角Φ为正,顺时针旋转构成的倾角Φ为负(图8-1中所示Φ均为正)。
【关键字】精品第二十章滑移线法返回目录本章内容:滑移线法原理及应用。
本章重点:滑移线场的合理建立。
滑移线:塑性变形物体内各质点的最大切应力迹线特点:滑移线(成对出现,相互正交)→滑移线场适用范围:理想刚塑性材料的平面变形问题,再适当推广满足条件:静力学+运动学(速度场条件)第一节基本概念平面变形的应力状态塑变屈服时为:第二节最大切应力迹线——滑移线变形平面xoy,取点P1及邻近点P2,P3,……P6为P1点最大切应力方向为P2(为P1P2折线)当P1P2无限邻近时,曲线变为光滑曲线即滑移线。
一1) 图7-32)3)二滑移线方程Hencky 方程:平面应变应力平衡微分方程为:将屈服准则式代入有未知数:,,但难求。
变换坐标系:取滑移线本身作坐标轴注意:此坐标系具有当沿α线运动时值不变,即坐标系轴是弯曲的!在点无限近处有:因此变为:积分后得:此式即汉基应力方程(Hencky)第三节滑移线特性一沿线特性沿线:沿线:证:设一条线上有a、b两点沿同一滑移线,平均应力的变化与角度的变化成正比二跨线特性()证明:先沿线,A→B有沿线B→C有:(a)再沿A→D(β1线)D→C(沿)(b)由于(a),(b)式相等或上式即汉基第一定理同一族的一条滑移线转到另一条滑移线时,则沿另一族的任意一条滑移线角度的变化和平均应力的变化为常数。
即在滑移线网格中,若已知三个结点的m σ、ω值则第四个结点m σ、ω值可以求出。
推论1:如滑移线场为正交直线,则为均匀应力场推论2:如一族某一段为直线,则被另一族所截的相应区域的皆为直线。
三 应力和曲率间断面的概念 奇点:滑移线场中应力不确定的点 曲率间断面:曲率不连续的面 第四节 应力边界条件一般在边界上 已知正应力n σ切应力τ,需转化为边界处m σ、ωω的确定:由于有:ωτ2cos k xy±=因此有:()k τω121cos -±= m σ的确定:分以下五种:一 自由表面自由表面、法向n σ,切向τ均为0。
基本信息英文名:slip line中文名:滑移线隶属:塑性力学定义:试样表面出现的线纹时间:二十世纪20年代至40年代间简介材料在屈服时,试样表面出现的线纹称为滑移线。
滑移线理论是二十世纪20年代至40年代间,人们对金属塑性变形过程中,光滑试样表面出现"滑移带"现象经过力学分析,而逐步形成的一种图形绘制与数值计算相结合的求解平面塑性流动问题变形力学问题的理论方法.这里所谓"滑移线"是一个纯力学概念,它是塑性变形区内,最大剪切应力)等于材料屈服切应力(k)的轨迹线。
解释1、2节点相对位置判断构件接触碰撞点的轨迹称为滑移线.主节点所在的一侧称为主线主线上相邻节点之间的线段称为主段。
2、在塑性状态平面应变问题中,平面上每一点都存在两个相交的剪切破坏面,把各点的剪切破坏面连接起来,就可以得到两族相互正交曲线α和β,即称为滑移线。
3、0前言在塑性状态平面应变问题中,平面上每一点都存在两个相交的剪切破坏面,把各点的剪切破坏面连接起来,就可以得到两族相互正交曲线α和β,即称为滑移线.滑移线法按照其性质和边界条件,求出塑性区的应力和位移速度的分布,最后求出极限荷载。
4、滑移带晶体材料的滑移面与晶体表面的交线称为滑移线,滑移部分的晶体与晶体表面形成的台阶称为滑移台阶.由这些数目不等的滑移线或滑移台阶组成的条带称为滑移带。
5、塑料变形体内各点最大剪应力的轨迹称为滑移线.由于最大剪应力成对正交因此滑移线在变形体内成两族互相正交的线网组成所谓滑移线场。
6、这样的两组曲线在X、Y平面上形成一个曲线网称为滑移线.当物体处于屈服状态时,各点的最大剪应力达到K值,塑性变形就沿着这些曲线进行滑移。